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《鐵路煤場裝車站自動裝車控制系統(tǒng)的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、鐵路煤場裝車站自動裝車控制系統(tǒng)的研究 【摘要】運用工控機、RS485通訊總線技術和PLC系統(tǒng)核心控制程序，實現(xiàn)了鐵路裝車系統(tǒng)的實時控制，達到優(yōu)質、實時、高效、低耗、安全、可靠自動裝車的目的，在RS232C接口加裝光隔電流環(huán)，成功地解決了該接口的干擾問題。 【關鍵詞】工控機RS485通訊總線PLCRS232C光隔電流環(huán)裝車系統(tǒng)控制 一、概述 隨著自動化和計算機技術的不斷發(fā)展，工控機已得到廣泛的應用。工控機是根據(jù)工業(yè)生產的特點和要求而設計的電子計算機。它應用于工業(yè)生產中，實現(xiàn)各種控制目的、生產過程和調度管理自動化
2、，以達到優(yōu)質、實時、高效、低耗、安全、可靠、減輕勞動強度和改善工作環(huán)境之目的。現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設備和工控機系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結構的最下層的通信網(wǎng)絡。工控機與現(xiàn)場設備的信息交換是點對點的，現(xiàn)場總線的介入減少了電氣布線的數(shù)量，尤其在制造系統(tǒng)中，不僅可以減少控制系統(tǒng)的成本和復雜程度，而且可以減少電氣控制柜底部容納電纜的空間，所以這種網(wǎng)絡結構可以使制造系統(tǒng)的修改變得容易。網(wǎng)絡化系統(tǒng)允許處理功能分布至若干小規(guī)模智能單元，網(wǎng)絡結構趨向模塊化。某個設備可以方便地在一個分組中被增減，且不影響其他分組的功能實施?，F(xiàn)場總線將工
3、控機系統(tǒng)與現(xiàn)場設備進行數(shù)字通信，這個網(wǎng)絡就稱為現(xiàn)場總線系統(tǒng)?！ 《?、實現(xiàn)原理 根據(jù)現(xiàn)場實地考察、數(shù)據(jù)計算分析，煤場調度絞車在80到100秒就將車皮拉過放煤溜槽，而在這段時間內皮帶輸送機最多只能輸送22到28噸煤；即使皮帶輸送機滿負荷運行，輸送60噸煤最少也需要216秒。車皮需要倒回去再裝一次至兩次才能裝到所需煤量；費時，費力，操作煩瑣；或者讓調度絞車運行幾秒，停止幾秒，以裝載所需煤量，這將造成調度絞車的頻繁啟動、停止，對設備沖擊非常嚴重，并且控制不準確，操作煩瑣?！ ∫虼耍瑳Q定在調度絞車上加裝變頻調速控制系統(tǒng)、絞車
4、測速系統(tǒng)，使調度絞車實現(xiàn)無級變頻調速運行，既能實現(xiàn)絞車運行的精確控制，又能將設備的沖擊減到最小，延長設備使用壽命，節(jié)能降耗?！ ≡诮o煤皮帶輸送機上加裝核子秤，用于監(jiān)測皮帶上的煤的實時流量，以控制調度絞車、皮帶運輸機、給煤機、電動液壓老虎口，放煤溜槽的同步按序運行?！ ≡诮o煤皮帶驅動電機上加裝變頻控制系統(tǒng)，實現(xiàn)驅動電機的軟啟動，節(jié)約能源的目的。 在軌道邊加裝車皮位置探測器，以精確定位車皮位置?！ 〗o放溜槽加裝限位開關，以確保溜槽在指定區(qū)間運行，以防止放煤溜槽抬得過高或放置過低，造成下煤不暢或影響車皮通過?！ ≡谄л斔蜋C機頭
5、位置上方、各煤倉下部加裝視頻攝像頭，在一、二號操作室加裝視頻監(jiān)視器，以監(jiān)測皮帶輸送機、煤倉溜煤槽上的實時煤量，以及車皮實際裝煤情況?！ ∠到y(tǒng)控制核心程序設計在日本三菱PLC控制器上運行，以實現(xiàn)集中控制邏輯，保證系統(tǒng)高速、可靠、實時運行。節(jié)點控制部分通過PLC控制器、中間繼電器，獨立驅動被控節(jié)點可靠運行，通過RS485現(xiàn)場總線與上位機（工業(yè)PC機）通訊，以簡化系統(tǒng)設計，保證系統(tǒng)簡單、快捷，可靠運行。 三、總線結構 現(xiàn)場總線共七個站點（一個主站、六個從站）。主站0#：主控操作臺；從站1#：主控PLC控制柜；從站2#：附屬
6、控制柜；從站3#：核子秤信號；從站4#：絞車變頻控制柜；從站5#：皮帶變頻控制柜；從站6#：皮帶變頻控制柜。各站點均采用RS485總線通訊方式。上位機（工業(yè)PC機）采集現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)，通過RS232接口與主站0#PLC編程口相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集，便于司控人員實時監(jiān)控裝車現(xiàn)場。其系統(tǒng)總線結構框圖如下： 系統(tǒng)總線結構框圖 四、裝車流程 車皮到達裝車站后，系統(tǒng)根據(jù)光電開關定位信號，自動將車皮放置到裝煤位置，同時放下溜槽，響起開車預告信號，隨后依次集控開啟系統(tǒng)各個皮帶機和給煤機。裝煤過程中，通過裝在皮帶、及煤倉溜煤槽上的
7、核子秤所測量的煤流量，將該煤流量測量值通過串行通訊傳給從站3#PLC（3#PLC把串行數(shù)據(jù)換算成煤流量噸位）。從站4#PLC（絞車變頻控制柜）通過RS485總線從3#PLC讀取煤流量測量值，經過D/A（數(shù)模轉換）轉換成模擬信號后，傳送給變頻器信號參考輸入端，變頻器根據(jù)該參考信號輸出頻率控制電機拖動絞車，實現(xiàn)通過皮帶上煤流量的大小調整絞車速度，以保證裝車過程中煤能均勻裝在車皮里。系統(tǒng)根據(jù)核子秤所計量的裝煤量自動增減給煤機數(shù)量及調節(jié)皮帶速度。待一節(jié)車皮裝車接近完畢時，通過0#PLC擴展模塊232IF的RS232接口（傳輸距離15
8、米）轉換為RS485接口(傳輸距離600米)接至軌道衡儀表輸出端讀取軌道衡稱重信號，判斷是否已達到預計裝車噸位，當達到所需煤量時，抬起放煤溜槽，同時響起兩聲計量信號給主控臺和磅秤房。待車輛上秤后，系統(tǒng)發(fā)出一聲響鈴給主控臺和磅秤房，待計量完畢后系統(tǒng)根據(jù)磅秤發(fā)出的三聲計量結束信號，自動開始下一
